第17讲 卤族元素 溴、碘单质的提取-【优化探究】2026高考化学一轮复习高考总复习配套课件(苏教版)
2025-08-24
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教辅
内容正文:
优化探究
大单元二 元素及其化合物
专题5 非金属元素及其化合物
第17讲 卤族元素 溴、碘单质的提取
1
[导航·复习目标] 1.了解卤素单质的性质,掌握卤素离子的检验方法。2.掌握氯、溴、碘等单质的提取方法。
2
考点一 卤素的性质 卤素离子的检验
考点二 从海水资源中提取卤素单质
练真题 明考向
课时作业17 卤族元素 溴、碘单质的提取
3
考点一
卤素的性质 卤素离子的检验
4
1.溴、碘单质的物理性质比较
梳理 必备知识
物理性质 Br2 I2
颜色 ___________色 ___________色
状态 ___________ ___________
溶解性 ①在水中溶解度不大;②易溶于有机溶剂
特性 易___________、有毒 ①易___________;
②使淀粉___________
深红棕
紫黑
液体
固体
挥发
升华
变蓝
5
2.氯、溴、碘单质的化学性质比较
化学性质 比较内容
与水反应 X2+H2O⥫⥬___________(X表示卤素),氯、溴、碘与水反应由___________到___________
与碱(NaOH)反应 2NaOH+X2====_____________________
HX+HXO
易
难
NaX+NaXO+H2O
6
化学性质 比较内容
氧化性 ①氧化性:Cl2___________Br2___________I2,还原性:
Cl-___________Br-___________I-
②氯、溴、碘与氢气化合由___________到___________
③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价
>
>
<
<
易
难
7
3.氟的特殊性
(1)氟无正化合价。
(2)F2能与水反应放出O2,故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。
(3)在HX中,HF的熔、沸点最高,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃。
8
4.卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
白
淡黄
黄
9
(2)置换——萃取法检验Br-、I-
Br-
I-
10
(3)氧化——淀粉法检验I-
蓝
11
(1)液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封。( )
(2)用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去。( )
(3)清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗。
( )
(4)能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2。( )
(5)某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-。( )
√
×
√
×
×
12
一、卤素单质的性质及检验
1.(2025·河北唐山模拟)某实验小组利用点滴板实验来探究卤素单质的
氧化性顺序,关于该实验说法正确的是 ( )
A.孔穴4中的溶液呈浅黄绿色
B.孔穴2中的溶液反应后与孔穴3颜色相同
C.孔穴3、4中的溶液仅用作对比
D.仅由上述实验现象无法得出Cl2、Br2、I2的氧化性顺序
提升 关键能力
C
13
解析:溴水为橙色,所以孔穴4中的溶液呈橙色,故A错误;孔穴2中Br2和KI反应生成I2,碘水为黄褐色,新制氯水呈浅黄绿色,所以孔穴2中的溶液反应后颜色与孔穴3中颜色不同,故B错误;孔穴3、4中分别为氯水、溴水,可用于与孔穴1、2进行对比,所以孔穴3、4中的溶液仅用作对比,故C正确;Cl2能置换出Br2,氧化性:Cl2>Br2,Br2能置换出I2,氧化性Br2>I2,所以氧化性Cl2、Br2、I2依次减弱,故D错误。
14
2.(2025·河北保定高三月考)碘元素可预防甲状腺肿大,因此我国市场上的食盐均加了碘(KIO3)。甲同学鉴别食盐是否加碘的流程如下:
样品溶液现象
(1)若样品为加碘食盐,则现象应为_____________,此方法中KI的作用是_____________________________。
解析:若样品为加碘食盐,则样品中含有KIO3,KIO3与KI在酸性条件下发生反应生成单质碘,化学方程式为KIO3+5KI+3H2SO4==== 3K2SO4+3I2+3H2O,淀粉遇碘单质变蓝色,该反应中KI中碘元素的化合价由-1价升高为0价,KI作为还原剂,将I还原为I2。
溶液变蓝
作为还原剂,将I还原为I2
15
(2)乙同学取纯NaCl做对照实验,也出现了明显的现象,原因是_________________________。
解析:取纯NaCl做对照实验,溶液也为蓝色,原因是空气中的O2将I-氧化为I2,淀粉遇I2变蓝色。
空气中的O2将I-氧化为I2
16
(3)丙同学提出新的鉴别加碘食盐的方案,流程如下:
样品溶液 现象
此方案第一步涉及反应的离子方程式为_________________________。
解析:第一步中Na2SO3与KIO3在酸性条件下发生反应,KIO3具有氧化性,Na2SO3具有还原性,Na2SO3中S元素由+4价升高到+6价,KIO3中I元素由+5价降低到-1价,由化合价升降总数守恒(得失电子守恒)配平反应的离子方程式为3S+I====3S+I-。
3S+I====3S+I-
17
二、拟卤素和卤素互化物的结构与性质
3.氰[(CN)2]的结构简式为N≡C—C≡N,其化学性质与卤素(X2)很相似,化学上称之为拟卤素,其氧化性介于Br2和I2之间。
(1)写出(CN)2的电子式:_______________________。
(2)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式:__________________________________________。
(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯气,发生反应的离子方程式为______________________。
︰N︙︙C︰C︙︙N︰
(CN)2+2NaOH====NaCN+NaCNO+H2O
2I-+Cl2====I2+2Cl-
18
4.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似。
(1)ICl3与水反应的产物可能为___________(填化学式)。
(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为_____________________ ___________, 该反应是否是氧化还原反应?____(填“是”或“否”)。
HCl、HIO2
ICl+2OH-====Cl-+
IO-+H2O
否
19
考点二 从海水资源中提取卤素单质
20
1.氯的提取——氯碱工业
梳理 必备知识
电解NaCl溶液的化学方程式为___________________________________。
Cl2
H2、NaOH
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
21
2.海水提溴
(1)工艺流程
22
(2)基本步骤及主要反应
①浓缩:海水晒盐和海水淡化的过程中含Br-的溶液得到浓缩。
②氧化:向浓缩的海水中通入Cl2,将Br-氧化为Br2,反应的离子方程
式为__________________________。
③吹出:利用溴的挥发性,通入热空气(或水蒸气),将生成的溴吹出。
④吸收:吹出的溴蒸气用SO2和水吸收,使溴转化为氢溴酸,反应的化学方程式为___________________________________。
⑤蒸馏:再用Cl2将氢溴酸氧化为Br2后蒸馏分离。
Cl2+2Br-====Br2+2Cl-
Br2+SO2+2H2O====2HBr+H2SO4
23
3.海带提碘
(1)工艺流程
24
(2)两种原理
①化学原理:_____________________________(填离子方程式)。
②物理原理:单质碘用________________萃取,分液后用___________法将碘与有机溶剂分开。
2I-+H2O2+2H+====I2+2H2O
苯或四氯化碳
蒸馏
25
4.“反萃取法”提取溴和碘
以四氯化碳为萃取剂对碘单质萃取、富集,将单质从碘的四氯化碳溶液中提取的流程如下:
像这种将富集在四氯化碳中的碘单质利用化学转化法重新富集在水中的方法称为___________,碘单质与浓NaOH溶液发生反应的离子方程式为______________________________。
反萃取法
3I2+6OH-====5I-+I+3H2O
26
一、溴、碘提取中仪器选择与装置分析
1.从某含Br-的废水中提取Br2的过程包括:过滤、氧化、萃取(需选择合适的萃取剂)及蒸馏等步骤。已知:
提升 关键能力
物质 Br2 CCl4 正十二烷
密度/(g·cm-3) 3.119 1.595 0.753
沸点/℃ 58.76 76.8 215~217
27
下列说法不正确的是 ( )
A.甲装置中Br-发生的反应为2Br-+Cl2====Br2+2Cl-
B.甲装置中NaOH溶液每吸收0.1 mol Cl2,转移0.1 mol e-
C.用乙装置进行萃取,含Br2的有机层在下层
D.用丙装置进行蒸馏,先收集到的是Br2
C
28
解析:非金属性:Cl>Br,则Cl2与Br-可发生反应,离子方程式为2Br-+Cl2====Br2+2Cl-,故A正确;氯气与NaOH溶液发生反应:2NaOH+Cl2 ====NaCl+NaClO+H2O,吸收1 mol Cl2转移1 mol电子,则每吸收0.1 mol Cl2,转移0.1 mol e-,故B正确;选用正十二烷作萃取剂,用乙装置进行萃取,溶解Br2的有机层在上层,故C错误;蒸馏时沸点低的先被蒸馏分离出来,则用丙装置进行蒸馏时先收集到的是Br2,故D正确。
29
2.用灼烧法证明海带中含有碘元素,各步骤选用的实验用品不必都用到的是( )
选项 实验步骤 实验用品
A 步骤1:将海带灼烧灰化
B 步骤2:将海带灰溶解、过滤
30
答案:C
选项 实验步骤 实验用品
C 步骤3:氧化滤液中的I-
D 步骤4:检验碘元素
解析:氧化滤液中的I-用不到容量瓶,故选C。
31
二、“微流程”分析溴、碘的提取
3.(2025·广西南宁高三月考)从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如
下,下列关于海带提碘的说法不正确的是( )
A.在蒸发皿中灼烧干海带,并用玻璃棒搅拌
B.往含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,I-发生氧化反应
C.往碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
D.将碘水加入CCl4中,通过萃取、分液得到I2的CCl4溶液
A
32
解析:灼烧固体应使用坩埚,A项说法错误;酸性条件下H2O2能将I-氧化为I2,B项说法正确;淀粉遇碘单质变蓝,C项说法正确;将碘水加入CCl4中,通过萃取、分液可得到I2的CCl4溶液,D项说法正确。
33
4.从I2-CCl4溶液中提取碘可用反萃取法,其流程如图所示。
以下是反萃取过程的操作,请按要求填空:
(1)操作1中向装有I2的CCl4溶液的__________(填仪器名称)中加入少量
6 mol/L NaOH溶液,反应的离子方程式为_________________________ __________。
分液漏斗
3I2+6OH-====5I-+I
+3H2O
34
解析:在进行反萃取时,操作1向装有I2的CCl4溶液的分液漏斗中加入少量6 mol/L NaOH溶液,I2与NaOH发生歧化反应生成NaI、NaIO3、H2O,该反应的离子方程式为3I2+6OH-====5I-+I+3H2O。
35
(2)振荡至溶液的______色消失,静置、分层,则______(填“上”或“下”)层为CCl4。
解析:振荡至溶液的紫红色消失,然后静置、分层,由于CCl4的密度比水大,且与水互不相溶,因此下层为CCl4。
紫红
下
36
(3)将含碘元素的碱溶液从仪器的______(填“上”或“下”)口倒入烧杯中;边搅拌边加入几滴45% H2SO4溶液,溶液立即转为棕黄色,并析出碘晶体。
解析:分液时将含碘元素的碱溶液从分液漏斗的上口倒入烧杯中;边搅拌边加入几滴45% H2SO4溶液,发生反应:5I-+I+6H+====3I2+3H2O,反应生成I2使水溶液立即转为棕黄色,并析出碘晶体。
上
37
练真题 明考向
38
1.(2024·浙江1月选考)为回收利用含I2的CCl4废液,某化学兴趣小组设
计方案如图所示,下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中,加入足量Na2CO3溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗I2可用升华法进一步提纯
B
39
解析:由题给流程可知,向含碘的四氯化碳废液中加入碳酸钠溶液,碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,分液得到四氯化碳和溶液A;向溶液A中加入硫酸,碘化钠和碘酸钠在硫酸溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘。由分析可知,步骤Ⅰ中,加入足量碳酸钠溶液发生的反应为碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,则充分反应后,上下两层均为无色,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳,故A正确;四氯化碳的密度大于水,加
40
入足量碳酸钠溶液充分反应后,上下两层均为无色,上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液,下层为四氯化碳,则分液时应从分液漏斗上口倒出溶液A,故B错误;由分析可知,向溶液A中加入硫酸的目的是使碘化钠和碘酸钠在硫酸溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘,则试剂X可用硫酸,故C正确;碘受热会发生升华,所以实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯,故D正确。
41
2.(2024·辽宁卷)H2O2分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①H2O2溶液;②淀粉、丙二酸和MnSO4混合溶液;③KIO3、稀硫酸混合溶液)混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周期性变
色;几分钟后,稳定为蓝色。下列说法错误的是( )
A.无色→蓝色:生成I2
B.蓝色→无色:I2转化为化合态
C.H2O2起漂白作用
D.淀粉作指示剂
C
42
解析:分析该“碘钟”反应的原理:①在Mn2+的催化下H2O2与I反应生成I2,在淀粉指示剂的作用下溶液变蓝色;②生成的I2又会与H2O2反应生成I,使溶液变回无色;③生成的I2可以与丙二酸反应生成琥珀色的ICH(COOH)2,溶液最终会变成蓝色。根据分析,溶液由无色变为蓝色说明有I2生成,A正确;根据分析,溶液由蓝色变为无色,是将I2转化为I,I2转化为化合态,B正确;根据分析,H2O2在此过程中参加反应,不起漂白作用,C错误;在此过程中,因为有I2的生成与消耗,淀粉在这个过程中起到指示剂的作用,D正确。
43
3.(2023·辽宁卷)某小组进行实验,向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入0.2 g锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知(aq)为棕色,下列关于颜色变化的解释错误
的是( )
选项 颜色变化 解释
A 溶液呈浅棕色 I2在水中溶解度较小
B 溶液颜色加深 发生了反应:I2+I-⥫⥬
C 紫黑色晶体消失 I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)⥫⥬I2(aq)右移
D 溶液褪色 Zn与有色物质发生了置换反应
D
44
解析:向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明I2的浓度较小,因为I2在水中溶解度较小,A项正确;已知(aq)为棕色,加入0.2 g锌粒后,Zn与I2反应生成ZnI2,生成的I-与I2发生反应I-+I2⥫⥬,生成的使溶液颜色加深,B项正确;I2在水中存在溶解平衡I2(s)⥫⥬I2(aq),Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成,I2(aq)浓度减小,上述溶解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C项正确;最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应,不是置换反应,D项错误。
45
4.(2023·浙江6月选考)探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列方案
设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案 现象 结论
A 往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡 分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力
B 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上 试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性
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答案:A
实验方案 现象 结论
C 向2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol·L-1 KCl溶液,再滴加4滴0.1 mol·L-1 KI溶液 先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀 AgCl转化为AgI,AgI溶解度小于AgCl溶解度
D 取两份新制氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度
47
解析:向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液,振荡,静置,溶液分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色,说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中的碘离子反应生成碘三离子使上层溶液呈棕黄色,证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力,故A正确;次氯酸钠溶液具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,无法用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH,故B错误;由题意可知,向硝酸银溶液中加入氯化钾溶液时,硝酸银溶液过量,再加入碘化钾溶液时,只存在沉淀的生成,不存在沉淀的转化,无法比较氯化银和碘化银的溶解度大小,故C错误;新制氯水中的氯气和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成使淀粉变蓝色的碘,则溶液变蓝色不能说明溶液中存在氯气分子,无法证明氯气与水的反应存在限度,故D错误。
48
课时作业17
卤族元素 溴、碘单质的提取
49
一、选择题(每小题3分)
1.(2025·安徽宿州模拟)溴(Br)与氯同属“卤族元素”,性质上与氯具有很大的相似性,但Br2比Cl2的活泼性弱,下面是根据氯的性质对溴的性
质进行的预测,其中正确的是 ( )
A.溴单质既有氧化性,又有还原性
B.溴单质与水反应可生成HBr和O2
C.Br-具有还原性,但还原性比Cl-弱
D.溴蒸气与氢气反应比氯气与氢气反应剧烈
2
3
4
5
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9
10
1
A
50
解析:溴单质中溴元素化合价为0价,处于中间价态,既具有氧化性又具有还原性,如与水的反应,故A正确;溴单质与水反应可生成HBr和HBrO,故B错误;Br-具有还原性,还原性比Cl-强,故C错误;氯气可与氢气在点燃或光照条件下发生反应,氯气比溴活泼,在加热条件下溴可与氢气反应生成溴化氢,溴蒸气与氢气反应没有氯气与氢气反应剧烈,故D错误。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
51
2.如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图,
下列说法错误的是 ( )
2
3
4
5
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7
8
9
10
1
A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②的水溶液能使品红溶液褪色
C.保存少量的单质③时加少量水进行水封
D.单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最稳定
D
52
解析:卤素单质都属于分子晶体,其沸
点与其相对分子质量成正比,根据图像
知,①②③④分别是F2、Cl2、Br2、I2,
卤族元素中,非金属的非金属性随着原
子序数增大而减弱,非金属性越强,其
单质越活泼,所以单质活泼性最强的是
F2,故A正确;氯气和水反应生成次氯
酸,次氯酸具有漂白性,所以单质②的
水溶液能使品红溶液褪色,故B正确;溴易挥发,在水中的溶解度较小,且密度大于水,所以为防止溴挥发,可以用水液封,则单质③保存时加少量水进行水封,故C正确;卤族元素的简单氢化物的稳定性从上到下依次减弱,所以单质④的简单氢化物在卤素氢化物中最不稳定,故D错误。
2
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10
1
53
3.镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白
粉,溶液恢复棕色;加入CCl4,振荡,静置,液体分层。下列说法正确
的是( )
A.褪色原因为I2被Fe还原
B.液体分层后,上层呈紫红色
C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D.溶液恢复棕色的原因为I-被氧化
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1
D
54
解析:Zn比Fe活泼,更容易失去电子,还原性更强,Zn先与I2发生氧化还原反应,故溶液褪色原因为I2被Zn还原,A项错误;液体分层后,I2在CCl4层,CCl4的密度比水大,则下层呈紫红色,B项错误;若镀层金属活泼性大于Fe,则Fe不易生锈,反之,若Fe活泼性大于镀层金属,则Fe更易生锈,由于活泼性: Zn>Fe>Sn,则镀锡铁钉更易生锈,C项错误;漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,其具有强氧化性,可将I-氧化,
D项正确。
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10
1
55
4.某化学小组探究卤族元素的性质,进行如图所示的实验(a~d均为浸有相应试液的棉花,夹持装置略)。下列说法正确的是( )
2
3
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9
10
1
A.具支试管中发生反应的化学方程式为NaClO+
2HCl(浓)====NaCl+Cl2↑+H2O
B.若a处变为橙色,b处变为蓝色,说明非金属
性:Cl>Br>I
C.若c处褪色,说明KMnO4与Cl2发生反应
D.若d处褪色,说明Cl2具有漂白性
A
56
解析:“84”消毒液的有效成分为NaClO,与浓盐
酸发生反应生成氯气,反应的化学方程式为NaClO
+2HCl(浓)====NaCl+Cl2↑+H2O,A正确;具支
试管产生氯气在a处与KBr发生置换反应生成Br2,
溶液变橙色,可得氧化性:Cl2>Br2,在b处氯气
和KI反应生成I2,淀粉遇碘单质变蓝,可得氧化
性:Cl2>I2,但未知I2与Br2的氧化性强弱,无法
得到非金属性:Cl>Br>I,B错误;浓盐酸具有挥发性,HCl气体也能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应使溶液褪色,不能说明是KMnO4与Cl2发生反应,C错误;氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,溶液碱性变弱,酚酞溶液褪色,不是氯气的漂白性造成的,D错误。
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10
1
57
5.(2025·河北衡水模拟)一溴化碘(IBr)是一种易溶于液溴的黑褐色晶
体,常用于有机合成等研究。工业上制备IBr的方法如下:碘单质(I2)
2
3
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10
1
黑褐色晶体(IBr),下列说法错误的是
( )
A.过程①加入过量Br2的目的是提高I2的转化率
B.过程②在高温下进行对制得IBr的量无影响
C.过程③通入CO2,可吹出过量的Br2
D.过程③可采用水浴加热
B
58
解析:过程①加入过量Br2的目的是提高I2的转化率,故A正确;I2易升华,Br2易挥发,过程②在高温下进行,会减少IBr产量,故B错误;通入CO2,可吹出过量的Br2,提高产品纯度,故C正确;过程③在50 ℃进行,可用水浴加热,故D正确。
2
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10
1
59
6.(2025·河北唐山高三质检)已知(SCN)2、SCN-分别与卤素单质、卤素
离子性质相似。下列叙述正确的是( )
A.在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液,溶液仍为蓝色,证明氧化性:(SCN)2<I2
B.能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I2
D.某溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含有Ag+
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1
C
60
解析:A项,在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液,溶液仍为蓝色,说明I2不与SCN-反应,即氧化性:(SCN)2>I2,A项不正确;B项,只要能把碘化钾氧化成碘单质的物质都能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色,B项不正确;C项,某溶液中加入四氯化碳,四氯化碳层显紫色,证明原溶液中存在碘单质,C项正确;D项,加入氯化钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该沉淀可能是氯化银或硫酸钡,原溶液中可能存在Ag+或S或S,D项不正确。
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7.下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
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选项 实验操作 现象 结论
A 用双氧水滴定淀粉-KI溶液 溶液变蓝 达到滴定终点
B 向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振荡,静置 下层呈紫红色 该食用加碘盐中含有KIO3
C 用湿润的淀粉-KI试纸鉴别NO2、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气
D 最后试管中有浅黄色沉淀 有机物中含有溴原子
B
62
解析:A选项,淀粉溶液一般作为指示剂,设计用双氧水滴定淀粉-KI溶液的实验不合理,错误;B选项,KIO3与KI在酸性条件下反应生成I2,正确;C选项,NO2溶于水变为硝酸,硝酸也具有强氧化性,也可使淀粉-KI试纸变蓝,错误;D选项,滴入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱,错误。
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8.(2025·福建福州模拟)卤素互化物如ICl、ICl3等具有与卤素单质相似的性质。利用反应I2+Cl2====2ICl,实验室可用如图所示装置(夹持仪器已略去)制取少量ICl。已知:ICl的熔点为27.2 ℃,沸点为97.4 ℃,容
易水解,能发生反应:ICl+Cl2====ICl3。下列叙述错误的是( )
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A.圆底烧瓶中的固体可以为KMnO4
或KClO3
B.装置B、C中的试剂分别为饱和食
盐水和浓硫酸
C.装置E的作用为吸收尾气,可用装置F替代
D.盐酸的滴加速度过快,ICl的产率会明显降低
C
64
解析:装置A为氯气制备装置,此装置为固液不加热装置,故可以使用KMnO4或KClO3与浓盐酸反应制取氯气,A正确;制取的氯气中含有杂质氯化氢和水,故装置B中盛有饱和食盐水可除去HCl,装置C中盛有浓硫酸可除去H2O,B正确;因为ICl容易水解且氯气有毒,装置E的作用为吸收尾气和防止空气中的水蒸气进入装置D,装置F中的氢氧化钠溶液能吸收尾气但不能防止水蒸气进入装置D,C错误;若盐酸的滴加速度过快会使反应过于剧烈,氯气与ICl继续反应生成ICl3,使ICl的产率降低,D正确。
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二、非选择题
9.(16分)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:
(1)I2的一种制备方法如图所示:
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①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为_________________________
_____,生成的沉淀与硝酸反应,生成________后可循环使用。
2AgI+Fe====2Ag+Fe2++
2I-
AgNO3
66
解析:在净化除氯后含I-的海水中加入AgNO3溶液,AgNO3与I-反应生成AgI沉淀,向AgI悬浊液中加入Fe粉,Fe与AgI发生反应生成FeI2和Ag(即沉淀),再向溶液中通入Cl2,Cl2将I-氧化为I2。
由上述分析可知,加入Fe粉进行转化反应的离子方程式是2AgI+Fe ====2Ag+Fe2++2I-;生成的沉淀为Ag,Ag与硝酸反应生成AgNO3,AgNO3可以循环使用。
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②通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为_______________________; 若反应物用量比=1.5时,氧化产物为____________;当>1.5后,单质碘的收率会降低,原因是________________。
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FeI2+Cl2====I2+FeCl2
I2、FeCl3
I2被进一步氧化
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解析:由于还原性:I- >Fe2+,故通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,该产物应是I2,此时反应的化学方程式是FeI2+Cl2====I2+FeCl2;若反应物用量比=1.5时,恰好将Fe2+氧化为Fe3+,反应的化学方程式是2FeI2+3Cl2====2FeCl3+2I2;当>1.5后,单质I2的收率会降低,说明Cl2可以进一步将I2氧化为高价态的碘的化合物。
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(2)以 NaIO3为原料制备I2的方法是先向 NaIO3溶液中加入计量的 NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入 NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为______________________________ ______________。
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2I+5HS====I2+5S
+3H++H2O
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解析:适量的NaHSO3将碘酸钠还原成I-,反应的离子方程式是I+ 3HS====3S+I-+3H+;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,I与I-在酸性条件下发生氧化还原反应生成I2,反应的离子方程式是5I-+I+6H+====3I2+3H2O,故制备I2的总反应的离子方程式是2I+5HS====I2+5S+H2O+3H+。
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(3)KI溶液和 CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2,若生成 1 mol I2,消耗的KI至少为______mol。I2在KI溶液中可发生反应:I2+I-⥫⥬。实验室中使用过量的KI与 CuSO4溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是__________________。
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防止单质碘析出
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解析:由题给信息可推断出CuSO4和KI发生反应的化学方程式是2CuSO4+4KI====2CuI↓+I2+2K2SO4,故若生成1 mol I2,消耗的KI至少为
4 mol;的生成增大了I2在水中的溶解度,反应中加入过量的KI可以防止单质碘析出。
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10.(16分)(2024·河北卷,节选)市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl2和I2,某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理,设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题:
(1)装置如图(夹持装置等略),将市售的溴滴入盛有浓CaBr2溶液的B中,
水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为____________;CaBr2溶液的作用为_________________________; D中发生的主要反应
的化学方程式为_____________________________。
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直形冷凝管
除去市售的溴中少量的Cl2
Br2+K2C2O42KBr+2CO2↑
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解析:市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl2和I2,实验利用氧化还原反应原理制备高纯度的溴,将市售的溴滴入浓CaBr2溶液中,Cl2可与CaBr2发生氧化还原反应而被除去,I2与Br2一起蒸馏入热的草酸钾溶液中,并被草酸钾还原为I-、Br-,并向溶液中滴加高锰酸钾溶液氧化I-,加热蒸干得KBr固体,将KBr固体和K2Cr2O7固体混合均匀加入冷的蒸馏水,同时滴加适量浓H2SO4,水浴加热蒸馏,得到的液体经分液、干燥、蒸馏,可得高纯度的溴。
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(1)仪器C为直形冷凝管,用于冷凝蒸气;市售的溴中含有少量的Cl2,Cl2可与CaBr2发生氧化还原反应而被除去;水浴加热时,Br2、I2蒸发进入装置D中,分别与K2C2O4发生氧化还原反应:Br2+K2C2O42KBr+2CO2↑、I2+K2C2O42KI+2CO2↑,由于Br2为进入D的主要物质,故主要反应的化学方程式为Br2+K2C2O42KBr+2CO2↑。
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(2)将D中溶液转移至_________(填仪器名称)中,边加热边向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出现红棕色气体,继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成I2的离子方程式为____________________________________ _________。
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蒸发皿
2Mn+10I-+16H+2Mn2++5I2
+8H2O
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解析:将D中溶液转移至蒸发皿中,边加热边向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出现红棕色气体(Br2),即说明KMnO4已将KI全部氧化,发生反应的离子方程式为2Mn+10I-+16H+2Mn2++5I2+8H2O;KBr几乎未被氧化,继续加热将溶液蒸干所得固体R的主要成分为KBr。
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(3)利用图示相同装置,将R和K2Cr2O7固体混合均匀放入B中,D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓H2SO4,水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏,得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为______和__________。
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解析:密度:Br2>H2O,D中冷的蒸馏水起到液封的作用,同时冷的蒸馏水温度较低,均可减少溴的挥发。
液封
降低温度
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(4)为保证溴的纯度,步骤(3)中K2Cr2O7固体的用量按理论所需量的计
算,若固体R质量为m克(以KBr计),则需称取_________g K2Cr2O7
(M=294 g·mol-1)(用含m的代数式表示)。
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解析:m g KBr固体的物质的量为 mol,根据得失电子守恒可得关系式:6KBr~6e-~K2Cr2O7,则理论上需要K2Cr2O7的物质的量为 mol,实际所需称取K2Cr2O7的质量为 mol××
294 g·mol-1≈0.31m g。
0.31m
80
$$
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